4 июня 2021. Загадка живых листьев, мегагранты и соленоиды

Май 2021 г. Газета СФУ. Сибирский форум. Интеллектуальный диалог.

Беседа начинается с короткой экскурсии: в холле Института физики разместились несколько экспозиций, посвящённых его директорам, Леониду Васильевичу Киренскому и Кириллу Сергеевичу АЛЕКСАНДРОВУ, и сотрудникам — тем, кто воевал на фронтах Великой Отечественной войны. А за окном — два памятника.

— Леонид Киренский умер в 1969 году, ему было только 60 лет. Крайком КПСС разрешил похоронить учёного прямо возле института, беспрецедентный случай. Не зная, что это не просто памятник, а место захоронения, здесь фотографируются молодожёны. А рядом — композиция Николая СИЛИСА «Соленоид». Леонид Васильевич был неординарным человеком, вёл дружбу с художниками-шестидесятниками и в том числе с автором скульптуры. Силис умер недавно, в 2018 году, в возрасте 90 лет.

— Соленоид — что это?

— Это устройство, которое генерирует искусственное магнитное поле. Интересно, что «Соленоид» был создан во времена нападок на «формализм» в искусстве, и в защиту скульптуры выступили учёные: они написали письмо в Московское отделение Союза художников, в котором сообщили, что скульптор воплотил в своём произведении «сверхсильные магнитные поля».

Как раз магнетизм — сфера научной деятельности Киренского и одно из главных направлений работы нашего института. Другое важнейшее направление — оптика, и здесь в нашей экспозиции ветеранов Великой Отечественной есть стенд, посвящённый Анатолию Васильевичу КОРШУНОВУ, одному из пионеров оптических исследований в крае.

На стене в кабинете директора Института физики Дмитрия Балаева — три портрета. Академики Леонид Киренский, Иван ТЕРСКОВ, Кирилл Александров. Все они в разные годы возглавляли ИФ.

— На долю Леонида Киренского выпали самые сложные времена: именно он «пробил» образование института в Красноярске. Основатель нашего института родился в Якутии и попал сюда незадолго до войны, по распределению он оказался в педагогическом институте, где создал магнитную лабораторию. Киренский принимал участие в разработке и производстве приборов, необходимых для анализа стали, — металл с особыми свойствами потом использовали на наших заводах, чтобы ковать Победу. Даже в то тяжёлое время учёному удавалось покупать электромагнитные установки, оборудование, и после войны лаборатория заработала в полную мощь. Защитив докторскую, Леонид Васильевич начал заниматься продвижением идеи о создании у нас академического Института физики. Как это часто бывает, сначала, в 1953 году, ему отказали. Но через три года, в октябре 1956-го, положительное решение было принято.

— В то время в Новосибирске уже были академические институты?

— Нет. Наш Институт физики немного старше новосибирского Академгородка. Располагался ИФ сперва на ул. Маркса, 42а. А затем уже началось строительство в нашем Академгородке — Киренский лично выбирал место и для района, и для института. Построили главный корпус, криогенную станцию, затем появились другие научные учреждения, жилые здания.

К 1980 году от Института физики отделился Институт биофизики. В это время директором был уже академик Терсков. А с 1981 года институт возглавил Кирилл Сергеевич Александров. Но если в 1980-е наука развивалась, то 1990-е оказались, конечно, тяжёлыми. Тут стоит отметить, что, несмотря на трудности, мы сохранили свои позиции.

— Люди работали без денег, ради науки…

— На самом деле, если занимаешься любимым делом, потом появляются и деньги. Вообще, как научный сотрудник я почувствовал, что у государства появилось желание развивать науку, примерно в середине нулевых. Тогда открылась возможность покупать новые установки, принимать на работу новых специалистов. Выросло финансирование, стало полегче, молодёжь начала оставаться в институте.

Следующим директором ИФ стал физик Василий Филиппович ШАБАНОВ, сейчас он научный руководитель Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН, основатель научной школы.

— Если сравнивать сегодняшний день и 1980-е, какое время было более плодотворным для института?

— Сложно сказать. Раньше в определённом плане было проще. Но сейчас больше возможностей в приобретении оборудования, например. Хотя чем всегда славился Институт физики, да и российская академическая наука вообще? Тем, что учёные зачастую мастерили установки сами, причём слово «кустарный» к этим приборам неприемлемо. Некоторые собранные здесь образцы оборудования работают по многу лет, становятся уникальными. Если же говорить о финансировании науки — то его, в принципе, всегда не хватает.

— Можно привести пример установок, созданных в стенах института?

— Например, у нас есть установка сильных импульсных магнитных полей. Интересно, что ещё у Киренского была идея создать корпус, в котором будут генерироваться сильные магнитные поля, на острове посреди Енисея недалеко от Академгородка. Леонид Васильевич тогда уже знал, что будет строиться Красноярская ГЭС, ведь такое оборудование является очень энергозатратным. Соленоид мог бы охлаждаться енисейской водой. В экологическом плане это безопасно, а для науки могло бы иметь большое значение.

С помощью приборов-соленоидов, которые создавались институтскими учёными, сейчас получают интересные результаты.

— Насколько быстро развивается сама физическая наука? Есть области научных знаний, в которых наблюдаются стремительные перемены…

— Конечно, всё время появляются новые возможности, и какие-то темы, которые десятилетиями «стояли», в новых условиях начали быстро развиваться. Современные микроскопы, например, позволяют увидеть то, что раньше было недоступно приборам, хотя нанотехнологии существовали и 40 лет назад.

Безусловно, развитие компьютерной техники и точной механики способствуют новым открытиям. И впереди их, думаю, немало. Здесь можно вспомнить старую историю о Нобелевском лауреате физике Максе ПЛАНКЕ. Когда он начинал научную деятельность (это 1880-е годы), считалось: физика кончилась, всё уже открыто. Между тем Планк стал одним из основоположников квантовой физики.

— А что сейчас для физики передний край?

— Есть такая картёжная пословица: «Знал бы прикуп, жил бы в Сочи». Если бы знать, где выстрелит! Но идти, я считаю, надо по всем фронтам, и наш институт развивает несколько направлений.

— В чём традиционно сильны красноярские учёные?

— Два основных направления работы Института физики, как я уже сказал, — это магнетизм и оптика. Наши высококачественные монокристаллы, исследования по которым велись с 1960-х, знает весь мир. Это фундаментальные исследования, и одним из известнейших кристаллографов, лауреатом Госпремии был академик Александров.

Сейчас мы используем также новейшие синхротронные методики. С 60-х развивается направление тонких магнитных плёнок, это те же нанотехнологии. К 1980-м у нас в институте был свой прототип жёсткого диска; почему эту разработку не внедрили в практику, вопрос уже не к нам. Тонкие магнитные плёнки сегодня позволяют изготавливать СВЧ-устройства для электроники — они широко применяются нашими партнёрами, НПП «Радиосвязь», а также «ИСС им. М.Ф. Решетнёва».

Работает институт и над тематиками, связанными с физикой конденсированного состояния, со сверхпроводимостью. Когда в 1990-е годы были открыты фуллерены, мы работали и по этой теме, в институте есть своя оригинальная установка.

В одной из лабораторий ИФ: старший научный сотрудник Михаил Платунов работает на установке магнитометр Lake Shore 

Что касается оптики, то в своё время были даже планы создать в Красноярске отдельный академический Институт оптики. Сейчас эта отрасль физики тоже активно развивается, по темам, например, лазерной физики, фотонных кристаллов под руководством Василия Филипповича Шабанова. Такие исследования важны для практического применения, но в теме ещё много непонятного с точки зрения фундаментальной науки. Учёные вернулись к механизмам фотосинтеза: казалось бы, каждый школьник знает, что при фотосинтезе углекислый газ под действием ультрафиолета превращается в кислород, — но в этом процессе ничего пока не ясно до конца. Живые листья выступают в роли неких фотонных кристаллов, но почему это происходит — предмет новейших исследований.

— Достаточна ли материально-техническая база для научных исследований красноярских физиков, есть ли в их распоряжении современное оборудование? Чего не хватает учёным?

— Конечно, у нас много нового оборудования, включая электронные и сканирующие микроскопы, магнитометры, приборы для регистрации электронно-колебательных спектров и прочие. Недавно появилась установка для напыления наноплёнок — её приобрели за счёт мегагранта с ведущими учёными в размере ста миллионов рублей. Примерно 70% от суммы ушло на этот прибор.

Чего-то не хватает, конечно, но институт старается принимать участие во всех проектах, в том числе в нацпроекте «Наука». Подаём заявки, стараемся выиграть в конкурсах.

— Что для этого нужно?

— Чтобы у института была актуальная тематика исследований и хороший задел. Ну и, как в случае с мегагрантом, чтобы ведущие учёные — а в данном случае всем известный немецкий физик, профессор Михаэль ФАРЛЕ — знали о нас и уважали наш институт. Заслужить такую известность можно только важными публикациями и честными, качественными научными результатами.

— Вообще говоря, у института большие международные связи?

— Достаточно большие, если говорить о фундаментальной науке. Это фактически вся Европа, а также США, Китай, Тайвань.

— Кто из красноярских физиков достиг мировой славы?

— Леонида Киренского, который писал свои труды в 1930—1960-е, до сих пор цитируют в мировой научной периодике. Известные в мире имена я уже называл — Кирилл Александров, Василий Шабанов. Но есть и более молодые учёные, работы которых получили очень большое цитирование. Например, по теории сверхпроводимости, которой занимается Максим Михайлович КОРШУНОВ. Нас часто цитируют по темам оптики, физики твёрдого тела.

— А космофизика не является предметом исследований красноярского института?

— Космофизика требует, чтобы у учреждения были специальные установки либо серьёзная научная теоретическая школа. Пока это направление не является традиционным для ИФ. Тем не менее один из наших сотрудников недавно опубликовал две интереснейшие работы о происхождении Тунгусского метеорита, которые имели большой резонанс.

— Как обстоят дела с подготовкой научных кадров для института?

— Физиков готовят в основном два вуза: Сибирский федеральный университет и Сибирский государственный университет науки и технологий, так сложилось исторически. Но бывает, что приезжают выпускники и из других городов. Сам я окончил физфак КГУ, и на мой взгляд, и тогда, и сейчас это хорошая школа, где соблюдается преемственность традиций классического образования. Другое дело, что меняются сами студенты, я вижу это и как преподаватель. Но всегда есть те, кто особенно интересуется физикой, хочет заниматься наукой. Мы всегда с удовольствием берём их на работу. По нацпроекту «Наука» два года назад в нашем институте были образованы две новые лаборатории, а это около 30 ставок для молодых учёных.

— Сколько всего в Институте физики лабораторий и сотрудников? Какое место он занимает среди институтов КНЦ и других академических институтов своего профиля в России?

— У нас 16 лабораторий, около 180 сотрудников. Из них почти половина — учёные до 39 лет. В нашем ФИЦ КНЦ мы «головная организация»: лидируем и по фундаментальным исследованиям, и по числу работ, словом, по всем показателям. Это без ложной скромности, не в обиду другим научным учреждениям центра. Кроме того, могу назвать наш институт градообразующим предприятием научного Красноярска.

Что касается места ИФ в России, то в двадцатку направления «физика» входим точно. Причём в рейтингах успешно «соревнуемся» с институтами, где в 2-3 раза больше сотрудников.

— Физическое образование у нас всегда было престижным, а многие физики известны в городе как предприниматели… Даже само здание физфака на горе в своё время отличалось от других, в таком вузе многим хотелось учиться.

— Да, ещё в 1990-е годы среди известных людей было немало тех, кого встречал в студенчестве в нашем «колодце» физфака КГУ. А на Дне физика как-то у нас деканат вывесил такое объявление: «Окончивший физфак может освоить любую специальность. Обратное неверно». Кстати, о зданиях: новый корпус «Г» СФУ в Студгородке тоже производит впечатление.

— Считаете ли вы, что именно физика — «наше всё», какие проблемы она способна решить? А может, её время уже ушло?

— Может, покажется, что я «лью воду только на свою мельницу», но именно законы физики лежат в основе всех естественных наук. В разное время возникали разные мировые проблемы, которые решались учёными и во многом — учёными-физиками. Это происходит и сейчас.

И нельзя забывать про познание мира: человеку свойственно стремление понять, как устроена Вселенная — и на уровне галактик, чёрных дыр, тёмной материи, и на уровне атомов, электронов, атомного ядра. Все эти ответы ищет и порой находит физика.

— Дмитрий Александрович, почему лично вы выбрали физику и как стали директором института? Какова сфера ваших научных интересов?

— Даже не знаю, что именно повлияло на мой выбор профессии. Родители тоже окончили физфак, но это не главное. Всё-таки человек ищет себя самостоятельно.

А при определении темы исследований на студентов большое влияние оказывает научный руководитель. Для меня таким человеком стал Михаил Иванович ПЕТРОВ, он заразил меня своим интересом к определённым темам. Я занимался магнитными наночастицами, магнетизмом кристаллов, докторскую защитил по сверхпроводимости. Всё это физика конденсированного состояния.

Возглавить институт мне предложили 4 года назад, когда образовался Федеральный исследовательский центр. Я не смог отказаться, раз мне оказали такое доверие. Совмещаю науку и руководство — это сложно, но возможно.

— О чём вы мечтаете как директор и учёный?

— Помните, в конце 1980-х вышел фильм «Курьер»? В финальной сцене там главный герой спрашивает друга, о чём он мечтает. Тот отвечает: холодно, мечтаю о пальто. Тогда главный герой говорит: на тебе пальто и думай о чём-нибудь великом. У меня на рабочем столе компьютера заставкой — медаль, которую вручают лауреату Нобелевской премии.

И я мечтаю о великом: чтобы когда-нибудь такую награду получил учёный Института физики Красноярска.